Wie sich Pilzbefall an Pflanzen künftig einfacher untersuchen lässt

14. November 2016, 13:16
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Neues Modellsystem zur Erforschung von Pilzinfektionen an Pflanzen entwickelt

Wien – Wiener Forscher haben ein neues Werkzeugset zum Studium des Pilzbefalls von Pflanzen entwickelt. Sie haben mit Hilfe eines Brandpilzes und einiger Grasarten ein Modellsystem geschaffen, mit dem sich Pilzinfektionen von Pflanzen relativ einfach wissenschaftlich untersuchen lassen. Die Studie ist im Fachjournal "eLife" erschienen.

Pilzerkrankungen von Nutzpflanzen sind ein enormes Problem in der Landwirtschaft. Das Gregor Mendel Institut für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) nennt in einer Aussendung Schätzungen, wonach Pilze weltweit alleine bei Weizen, Reis und Mais zu Verlusten von 50 Mrd. Euro jährlich führen.

Derzeit würden Pilz-Pflanzen-Beziehungen vor allem anhand des Pilzes Ustilago maydis untersucht, der den Maisbeulenbrand verursacht. Mais ist allerdings keine optimale Laborpflanze: Er wächst langsam, braucht viel Platz und moderne genetische Techniken lassen sich nicht leicht anwenden.

Günstige Modellorganismen

Ein Team um Armin Djamei vom GMI hat sich daher auf die Suche nach Alternativen gemacht. Fündig wurden sie bei dem Pilz Ustilago bromivora, der einzelne Arten des mit Weizen verwandten Grases Brachypodium befällt. Diese auf Deutsch Zwenken genannte Grasgattung ist klein, wächst rasch und lässt sich leicht mit genetischen Techniken untersuchen.

Aus 39 verschiedenen Zwenken-Unterarten identifizierten die Forscher drei, die für eine Infektion anfällig sind, und sind derzeit dabei, deren Genome zu entschlüsseln. Schließlich optimierten sie die Bedingungen für die effiziente und zuverlässige Infektion der Gräser durch den Pilz. Bei der Sequenzierung des Pilzgenoms fanden sich über 400 Gene, die an der Infektion beteiligt sein könnten.

Mit der Open-Access-Publikation habe jedes Labor auf der Welt alle Informationen, um sofort mit dem neuen Pflanzen-Pilz-Modell arbeiten zu können, erklärte Djamei. Die Forscher hoffen, damit zu neuen Strategien beitragen zu können, die Pilzinfektionen und dadurch verursachte Ernteausfälle reduzieren. (APA, 14.11.2016)

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